超高压水清洗车控制系统设计与除标质量研究

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国内道路除标、机场除胶等清洗行业前景广阔,但高效的成套清洗设备极度缺乏,几乎被国外几家企业所垄断。南京大地水刀股份有限公司,是国内第一家研制生产超高压水切割数控设备的生产企业,目前生产规模位居世界第三、国内第一。在江苏省重大成果转化资金项目的支持下,开展了超高压水清洗车的研究与开发。  论文在研究国外先进的道路除标车的基础上,根据作业环境,结合国内市场需要特点,提出了利用车辆改装的超高压水清洗车的总体设计方案。主要研究内容与成果如下:  提出了车载一体式超高压水射流清洗系统的集成方案。确定超高压水清洗车工作模式,选择最优动力分配方案;根据行驶工作模式要求,对底盘传动结构进行改动,设计了高低速切换装置——变路减速箱;根据除标和其他工作模式要求,构建超高压泵站和其他功能单元的液压系统,并针对超高压泵液压伺服系统进行了研究与选型。  根据超高压水清洗车控制系统的特点与要求,研究其工作流程,构建了基于PLC的控制系统硬件结构,选取了合适的PLC机型与各种特殊模块,包括温度、压力、液位等传感器和A/D、D/A模块。设计液压系统软件,完成系统数据采集、分析以及控制程序的编写。结合人机界面技术(组态王Kingview),开发上位机车载电脑的监控软件,实现整台设备单人操控的功能。  为研究超高压水清洗车清洗参数对道路除标质量的影响,设计了实验台架并对我国常见的1mm厚度的标准道路标志线进行了清洗试验,以清洗率作为评价清洗效果,通过图像处理软件(Halcon)对试验数据进行处理,计算出清洗率,获得了水射流压力、靶距、执行机构移动速度3个因素对清除标线效果的影响规律。即清洗率与压力之间存在发生清洗作用的阈值压力;保证一定清洗率下,压力越大,移速影响越小;靶距越小,剥离面积越小,靶距越大,冲击压力越小,存在最优靶距,在此靶距下清洗效果最好。
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